CN115386682A - 两步式铁水深脱硫装置和工艺方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及两步式铁水深脱硫装置和工艺方法。装置包括高炉、铁水包、物料输送组件,炼钢脱硫站、铁水搅拌组件;高炉具有出铁口,物料输送组件安装在高炉的出铁口处,且配置为在高炉的铁水流向铁水包时,向铁水包的铁水中添加脱硫剂;铁水搅拌组件安装在炼钢脱硫站,用于对高炉输送出的铁水和脱硫剂的混合物进行搅拌。方法包括上述的两步式铁水深脱硫装置以及步骤:物料输送组件在高炉的铁水流向铁水包时,向铁水包的铁水中添加脱硫剂。本发明利用铁水的高温和铁水冲击流促进脱硫剂熔化,实现部分脱硫功能。铁水搅拌组件对输送至炼钢脱硫站的铁水和脱硫剂的混合物进行搅拌,实现第二步脱硫,以提高效率和脱硫程度。
Description
技术领域
本发明属于炼钢技术领域,具体涉及一种两步式铁水深脱硫装置和工艺方法。
背景技术
铁水是现代炼钢的主要铁质原料,是铁矿石在高炉内经高温还原而得的高温液态金属,元素组成为:Fe%=94-95%、C%=4.0-5.0%、Si%=0.20-0.80%、Mn%=0.10-0.40%、P%=0.08-0.15%、S%=0.02-0.06%。对于大多数钢铁材料来说,硫是一种有害的元素,其主要危害是引起钢材“热脆”失效。
因此,采取更经济、高效的装置和工艺方法尽可能将钢中的硫含量降至最低是摆在面前重大任务和课题。
通常做法是将高炉工序生产的铁水运送至炼钢部门,在炼钢部门的铁水脱硫工序加入脱硫剂,使用搅拌器搅拌铁水,使铁水与脱硫剂混合,从而达到脱除铁水中硫的目的。这种常规的铁水脱硫方法,存在着耗时长、脱硫效率不高等缺点。
发明内容
本发明的目的在于提供一种两步式铁水深脱硫装置和工艺方法,以提高脱硫效率。
为达此目的,本发明采用以下技术方案:
一种两步式铁水深脱硫装置,包括高炉、铁水包、物料输送组件,炼钢脱硫站、铁水搅拌组件;所述高炉具有出铁口,所述物料输送组件安装在所述高炉的所述出铁口处,且配置为在所述高炉的铁水流向所述铁水包时,向所述铁水包的铁水中添加脱硫剂;所述铁水搅拌组件安装在所述炼钢脱硫站,用于对所述高炉输送出的铁水和脱硫剂的混合物进行搅拌。
优选地,在上述的两步式铁水深脱硫装置中:所述物料输送组件包括储粉仓、称重部件以及伸缩溜管,脱硫剂经过所述称重部件称重后,通过所述伸缩溜管吹入所述铁水包。
优选地,在上述的两步式铁水深脱硫装置中:所述伸缩溜管相对于水平面倾斜设置。
优选地,在上述的两步式铁水深脱硫装置中:所述伸缩溜管配置为往复伸缩,以改变脱硫剂的落点位置。
优选地,在上述的两步式铁水深脱硫装置中:所述物料输送组件控制脱硫剂的加入速度、脱硫剂的落点位置以及脱硫剂的加入量。
一种两步式铁水深脱硫工艺方法,包括上述的两步式铁水深脱硫装置以及步骤:
所述物料输送组件在所述高炉的铁水流向所述铁水包时,向所述铁水包的铁水中添加脱硫剂;
将铁水和脱硫剂的混合物输送至所述炼钢脱硫站;
所述铁水搅拌组件对铁水和脱硫剂的混合物进行搅拌。
优选地,在上述的两步式铁水深脱硫工艺方法中:所述物料输送组件配置的脱硫剂为钝化的石灰粉与萤石粉的混合物。
优选地,在上述的两步式铁水深脱硫工艺方法中:根据铁水中硅含量选择反应式2CaO+[S]+1/2[Si]=(CaS)+1/2(Ca2SiO4)或者反应式CaO+[S]+[C]=(CaS)+(CO)。
优选地,在上述的两步式铁水深脱硫工艺方法中:所述物料输送组件包括储粉仓、称重部件以及伸缩溜管,脱硫剂经过所述称重部件称重后,通过所述伸缩溜管吹入所述铁水包,所述伸缩溜管往复伸缩,以改变脱硫剂的落点位置。
本发明的两步式铁水深脱硫装置和工艺方法的有益效果在于:将物料输送组件安装在高炉的出铁口处,实现高炉出铁进入铁水包的过程中将脱硫剂加入铁水中,利用铁水的高温和铁水冲击流促进脱硫剂熔化,同时实现部分脱硫功能,实现第一步脱硫。铁水搅拌组件对输送至炼钢脱硫站的铁水和脱硫剂的混合物进行搅拌,实现第二步脱硫。本发明整体上能够提高脱硫效率以及脱硫效果。
附图说明
图1是本发明实施例两步式铁水深脱硫装置的物料输送组件的结构图;
图2是本发明实施例物料输送组件与高炉的配合图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的详细说明。可以理解的是,此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本发明,而非对本发明的限定。另外还需要说明的是,为了便于描述,附图中仅示出了与本发明相关的部分而非全部结构。
如图1和图2所示,本实施例公开了一种两步式铁水深脱硫装置。该两步式铁水深脱硫装置包括高炉、铁水包10、物料输送组件20,炼钢脱硫站、铁水搅拌组件;高炉具有出铁口,物料输送组件20安装在高炉的出铁口处,且配置为在高炉的铁水流向铁水包10的铁水包口11时,向铁水包10的铁水中添加脱硫剂;铁水搅拌组件安装在炼钢脱硫站,用于对高炉输送出的铁水和脱硫剂的混合物进行搅拌。作为优选方案,物料输送组件20控制脱硫剂的加入速度、脱硫剂的落点位置以及脱硫剂的加入量。
作为优选方案,物料输送组件20包括储粉仓21、称重部件22以及伸缩溜管23,脱硫剂经过称重部件22称重后,通过伸缩溜管23吹入铁水包10的铁水包口11。作为优选方案,伸缩溜管23相对于水平面倾斜设置。作为优选方案,伸缩溜管23配置为往复伸缩,以改变脱硫剂的落点位置。例如,伸缩溜管23可以包括固定管和套管,套管套在固定管上,且能够在驱动件的驱动下往复伸缩。驱动件可以是气缸,也可以是电动机配合中间驱动件实现。
本实施例还公开了一种两步式铁水深脱硫工艺方法,该两步式铁水深脱硫工艺方法包括上述的两步式铁水深脱硫装置以及步骤:物料输送组件20在高炉的铁水流向铁水包10的铁水包口11时,向铁水包10的铁水中添加脱硫剂;将铁水和脱硫剂的混合物输送至炼钢脱硫站;铁水搅拌组件对铁水和脱硫剂的混合物进行搅拌。
作为优选方案,物料输送组件20配置的脱硫剂为钝化的石灰粉与萤石粉的混合物。
作为优选方案,根据铁水中硅含量选择反应式,硅含量高时,选择2CaO+[S]+1/2[Si]=(CaS)+1/2(Ca2SiO4)。硅含量低时,选择反应式CaO+[S]+[C]=(CaS)+(CO)。上述的反应为吸热反应,铁水温度越高反应越迅速。因此,脱硫剂在高炉出铁时加入,能利用铁水温度促进上述反应。脱硫后期,随着硫含量降低,脱硫越困难,因此,该发明利用了高炉出铁过程铁水冲击动能,加速脱硫剂与铁水混合。另外,采用气体喷吹的输送脱硫剂的方式有利于脱硫剂分散开来,扩大了脱硫剂与铁水接触面积,促进脱硫快速反应。
作为优选方案,物料输送组件20包括储粉仓21、称重部件22以及伸缩溜管23,脱硫剂经过称重部件22称重后,通过伸缩溜管23吹入出铁口,伸缩溜管23往复伸缩,以改变脱硫剂的落点位置。
本发明的两步式铁水深脱硫装置和工艺方法的有益效果在于:将物料输送组件20安装在高炉的出铁口处,实现高炉出铁进入铁水包10的铁水包口11的过程中将脱硫剂均匀加入铁水中,利用铁水的高温和铁水冲击流促进脱硫剂熔化,同时实现部分脱硫功能,实现第一步脱硫。铁水搅拌组件对输送至炼钢脱硫站的铁水和脱硫剂的混合物进行搅拌,实现第二步脱硫,也是铁水深脱硫。
本发明利用高炉出铁过程,加入脱硫剂,节省了原在炼钢脱硫站加脱硫剂时间,与原工艺方法比,可节省时间2分钟;改变了脱硫剂加入方法,有利于充分利用铁水物理热和冲击动能,加快脱硫剂溶解,实现出铁过程脱硫,节省脱硫剂用量,与原工艺方法比,可节省脱硫剂用量20-30%;由于两步脱硫,铁水硫含量可以降至更低,与原工艺方法比,脱硫率提高20-30%。
显然,本发明的上述实施例仅仅是为了清楚说明本发明所作的举例,而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种两步式铁水深脱硫装置,其特征在于,包括高炉、铁水包、物料输送组件,炼钢脱硫站、铁水搅拌组件;所述高炉具有出铁口,所述物料输送组件安装在所述高炉的所述出铁口处,且配置为在所述高炉的铁水流向所述铁水包时,向所述铁水包的铁水中添加脱硫剂;所述铁水搅拌组件安装在所述炼钢脱硫站,用于对所述高炉输送出的铁水和脱硫剂的混合物进行搅拌。
2.根据权利要求1所述的两步式铁水深脱硫装置,其特征在于:所述物料输送组件包括储粉仓、称重部件以及伸缩溜管,脱硫剂经过所述称重部件称重后,通过所述伸缩溜管吹入所述铁水包。
3.根据权利要求2所述的两步式铁水深脱硫装置,其特征在于:所述伸缩溜管相对于水平面倾斜设置。
4.根据权利要求3所述的两步式铁水深脱硫装置,其特征在于:所述伸缩溜管配置为往复伸缩,以改变脱硫剂的落点位置。
5.根据权利要求1所述的两步式铁水深脱硫装置,其特征在于:所述物料输送组件控制脱硫剂的加入速度、脱硫剂的落点位置以及脱硫剂的加入量。
6.一种两步式铁水深脱硫工艺方法,其特征在于:包括权利要求1-5任一项所述的两步式铁水深脱硫装置以及步骤:
所述物料输送组件在所述高炉的铁水流向所述铁水包时,向所述铁水包的铁水中添加脱硫剂;
将铁水和脱硫剂的混合物输送至所述炼钢脱硫站;
所述铁水搅拌组件对铁水和脱硫剂的混合物进行搅拌。
7.根据权利要求6所述的两步式铁水深脱硫工艺方法,其特征在于:所述物料输送组件配置的脱硫剂为钝化的石灰粉与萤石粉的混合物。
8.根据权利要求6所述的两步式铁水深脱硫工艺方法,其特征在于:根据铁水中硅含量选择反应式2CaO+[S]+1/2[Si]=(CaS)+1/2(Ca2SiO4)或者反应式CaO+[S]+[C]=(CaS)+(CO)。
9.根据权利要求6所述的两步式铁水深脱硫工艺方法,其特征在于:所述物料输送组件包括储粉仓、称重部件以及伸缩溜管,脱硫剂经过所述称重部件称重后,通过所述伸缩溜管吹入所述铁水包,所述伸缩溜管往复伸缩,以改变脱硫剂的落点位置。
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